交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)報(bào)告

交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 《 系部： 交通與物流工程系 專業(yè)： 交通工程 班級(jí)： 交通082班 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師：張萌萌 馬香娟2011年12月16日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章概述 1\o"CurrentDocument"1.1規(guī)劃對(duì)象 1\o"CurrentDocument"1.2規(guī)劃年限 1\o"CurrentDocument"1.3規(guī)劃依據(jù) 2\o"CurrentDocument"第2章規(guī)劃區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析及預(yù)測(cè) 3\o"CurrentDocument"2.1現(xiàn)狀分析 3\o"CurrentDocument"2.2人口預(yù)測(cè) 4\o"CurrentDocument"2.3GDP預(yù)測(cè) 5\o"CurrentDocument"2.4車輛保有量預(yù)測(cè) 7\o"CurrentDocument"第3章 交通發(fā)生與吸引預(yù)測(cè) 10\o"CurrentDocument"3.1交通生成量預(yù)測(cè) 10\o"CurrentDocument"3.2交通發(fā)生和吸引預(yù)測(cè) 11\o"CurrentDocument"3.3交通發(fā)生與吸引預(yù)測(cè)平衡 11\o"CurrentDocument"第4章 交通分布預(yù)測(cè) 13\o"CurrentDocument"4.1現(xiàn)狀OD數(shù)據(jù)分析 13\o"CurrentDocument"4.2交通分布預(yù)測(cè) 13第5章 交通分配預(yù)測(cè) 16\o"CurrentDocument"5.1交通分配預(yù)測(cè)方法及原理 16\o"CurrentDocument"5.2交通分配預(yù)測(cè)步驟 165.3交通分配預(yù)測(cè)結(jié)果 195.4交通分配評(píng)價(jià) 20\o"CurrentDocument"第6章 結(jié)論 21第1章概述本次課程設(shè)計(jì)是以給定的交通小區(qū)和小區(qū)內(nèi)道路為背景，根據(jù)已知的社會(huì)經(jīng)濟(jì)歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀OD數(shù)據(jù)以及現(xiàn)狀路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用交通規(guī)劃原理，預(yù)測(cè)2020年交通需求，并對(duì)路網(wǎng)改造提出建議。課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：①人口、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)預(yù)測(cè)；②交通發(fā)生與吸引預(yù)測(cè)；③交通分布預(yù)測(cè)；④交通分配預(yù)測(cè)；⑤現(xiàn)狀路網(wǎng)方案評(píng)價(jià)以及改造措施1.1規(guī)劃對(duì)象此次交通規(guī)劃的對(duì)象如下圖1-1所示:圖1-1規(guī)劃對(duì)象該規(guī)劃區(qū)域內(nèi)有五個(gè)交通小區(qū)，23條道路，其中1-2-3-7；5-12-13-14雙向六車道；1-4-5-8；2-6-12-10；3-9-13-15；7-14-11；8-10-16-15-11雙向四車道;4-6-9雙向兩車道1.2規(guī)劃年限設(shè)定此次交通規(guī)劃為中長(zhǎng)期規(guī)劃，規(guī)劃年限為10年，規(guī)劃基年為2010年，即規(guī)劃期為2011年到2020年。1.3規(guī)劃依據(jù)對(duì)于城市交通規(guī)劃而言，人們主張從綜合交通的角度進(jìn)行一體化交通規(guī)劃，以避免軌道交通和道路的重復(fù)投資、協(xié)調(diào)各種交通方式、提高交通系統(tǒng)效率。于是在城市范圍內(nèi)著眼于居民的出行行為，研究其出行時(shí)利用的交通方式構(gòu)成，據(jù)此合理規(guī)劃必要的交通設(shè)施的方法論一居民出行法獲得了采用。該方法在美國(guó)從1948年開(kāi)始，并逐漸擴(kuò)大到全美各個(gè)城市。在日本從1960年代才開(kāi)始使用。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展成了目前經(jīng)典的四階段預(yù)測(cè)法。四階段預(yù)測(cè)法作為經(jīng)典的交通需求預(yù)測(cè)法，邏輯關(guān)系明確、步驟分明、形象，至今被廣泛的應(yīng)用到了工程實(shí)際當(dāng)中。然而，該方法具有其局限性，人們期待著研究更加符合現(xiàn)代社會(huì)和居民出行行為、符合交通可持續(xù)發(fā)展的交通需求預(yù)測(cè)理論。第2章 規(guī)劃區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析及預(yù)測(cè)2.1現(xiàn)狀分析以下表2-1、2-2、2-3分別為人口、GDP、汽車保有量的歷史數(shù)據(jù)。表2-1規(guī)劃區(qū)域人口歷史數(shù)據(jù)年份小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4小區(qū)52001473472541545517200252159457252251320036355645795806152004633606689604683200570672368871666920067027757007097272007752824773764845200880681380484685520099109258679118592010905971959960968表2-2規(guī)劃區(qū)域GDP歷史數(shù)據(jù)年份小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4小區(qū)52001412413.6367.2409.6387.22002516.6480.6494.1465.3524.720036095595725665902004734.8768.9699.67276806.4788.4783.6826.82006943.8932.11008.8913.9997.1200710711150.81079.41052.81155200812781306.512031201.51201.520091396.81516.814481515.21500.820101608.21616.71696.61623.51586.1表2-3規(guī)劃區(qū)域汽車保有量歷史數(shù)據(jù)年份小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4小區(qū)5200110410410010790200215815415017617920032122112251962022004259256261245270200529032832929528820063813603573833582007392390407407392200846948747445848820095285445475325532010584568588580573

由2001-2010年各小區(qū)的人口、GDP和汽車保有量歷史數(shù)據(jù)可以看出，數(shù)據(jù)的整體趨勢(shì)都是線性增加的，但因個(gè)交通小區(qū)的功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等的不同增長(zhǎng)的幅度各不相同。2.2人口預(yù)測(cè)在Excel中對(duì)各小區(qū)未來(lái)年的人口作出預(yù)測(cè)，并得出預(yù)測(cè)函數(shù)。如下面的五圖2-3小區(qū)3人口散點(diǎn)圖

各小區(qū)規(guī)劃年的人口預(yù)測(cè)結(jié)果如下表2-4。表2-4規(guī)劃年人口預(yù)測(cè)結(jié)果2011964.9381018.665957.733991.067987.9120121012.3261071.751001.4661041.1341036.2120131059.7141124.8351045.1991091.2011084.5120141107.1021177.921088.9321141.2681132.8120151154.491231.0051132.6651191.3351181.1120161201.8781284.091176.3981241.4021229.4120171249.2661337.1751220.1311291.4691277.7120181296.6541390.261263.8641341.5361326.0120191344.0421443.3451307.5971391.6031374.3120201391.431496.431351.331441.671422.612.3GDP預(yù)測(cè)在Excel中對(duì)各小區(qū)未來(lái)年的GDP作出預(yù)測(cè)，并得出預(yù)測(cè)函數(shù)。如下面的五個(gè)圖分別為五個(gè)小區(qū)的GDP預(yù)測(cè)圖。

圖2-10小區(qū)5GDP散點(diǎn)圖各小區(qū)規(guī)劃年的人口預(yù)測(cè)結(jié)果如下表2-5。表2-5規(guī)劃年GDP預(yù)測(cè)結(jié)果20111655.251724.811628.611669.871667.5220121784.721864.751758.181805.871798.7720131914.192004.691887.751941.871930.0220142043.662144.632017.322077.872061.2720152173.132284.572146.892213.872192.5220162302.62424.512276.462349.872323.7720172432.072564.452406.032485.872455.0220182561.542704.392535.62621.872586.2720192691.012844.332665.172757.872717.5220202820.482984.272794.742893.872848.772.4車輛保有量預(yù)測(cè)在Excel中對(duì)各小區(qū)未來(lái)年的汽車保有量作出預(yù)測(cè)，并得出預(yù)測(cè)函數(shù)。如下面的五個(gè)圖分別為五個(gè)小區(qū)的汽車保有量預(yù)測(cè)圖。

圖2-13小區(qū)3汽車保有量散點(diǎn)圖圖2-14小區(qū)4汽車保有量散點(diǎn)圖

圖2-15小區(qū)5汽車保有量散點(diǎn)圖各小區(qū)規(guī)劃年汽車保有量的預(yù)測(cè)結(jié)果如下表2-6。表2-6規(guī)劃年汽車保有量預(yù)測(cè)結(jié)果2011627.022630.713639.695625.584633.6572012679.643683.543693.487677.882687.1932013732.264736.373747.279730.18740.7292014784.885789.203801.071782.478794.2652015837.506842.033854.863834.776847.8012016890.127894.863908.655887.074901.3372017942.748947.693962.447939.372954.8732018995.3691000.5231016.239991.671008.40920191047.991053.3531070.0311043.9681061.94520201100.6111106.1831123.8231096.2661115.481第3章交通發(fā)生與吸引預(yù)測(cè)交通總的生成量預(yù)測(cè)以及交通發(fā)生和吸引預(yù)測(cè)都采用原單位法。原單位的求得原則通常有兩種，一是用居住人口或就業(yè)人口每人平均的交通生成量來(lái)進(jìn)行推算的個(gè)人原單位法，另一種就是以不同用途的土地面積或單位辦公面積平均發(fā)生的交通量來(lái)預(yù)測(cè)的面積原單位法。不同方法對(duì)應(yīng)的選取的原單位指標(biāo)也不同，主要有：a根據(jù)人口屬性以不同出行目的單位出行次數(shù)為原單位進(jìn)行預(yù)測(cè)。b以土地利用或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為基準(zhǔn)的原單位，即以單位用地面積或單位經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)原單位進(jìn)行預(yù)測(cè)。這里采用的是人口原單位法。3.1交通生成量預(yù)測(cè)利用人口原單位對(duì)交通生成量的預(yù)測(cè)方法及原理如下：T=ETkTk=EakNll式中aik——某出行目的和人口屬性的平均出行生成量；Nil——某屬性的人口；Tk——出行目的為k時(shí)的生成交通量；T——研究對(duì)象地區(qū)總的生成交通量；l——人口屬性（常住人口、就業(yè)人口、工作人口、流動(dòng)人口）；k——出行目的。表3-1現(xiàn)狀OD矩陣OD12345合計(jì)1954083201256211569275524475227991966384286319015017922244165342857325204189359797959153905563635合計(jì)2154293323281512235911286總的交通生成量預(yù)測(cè)：現(xiàn)狀交通生成量：T=11286萬(wàn)次現(xiàn)狀人口：N=4763萬(wàn)人規(guī)劃年人口：M=7103.47萬(wàn)人規(guī)劃年的生成交通量：X=M*（T/N）=16831.78（萬(wàn)次）

3.2交通發(fā)生和吸引預(yù)測(cè)交通發(fā)生和吸引預(yù)測(cè)也是采用的人口原單位法，預(yù)測(cè)方法和原理與交通生成量的預(yù)測(cè)方法和原理相同。預(yù)測(cè)結(jié)果如下表3-2：表3-2發(fā)生與吸引預(yù)測(cè)OD表-outputMatriximnrcij-%[2345Sum131.81392.68369.24218.491340.122412.32269.51483.6752.QI875.021653.E33133.85-3981.4C1001.81264.4331G.23465.913023.854182.36376.431130.90649.65503.462842.7951087.2B879.301213.32783.381378.875342.14Sum2412.423133.893029.8928+2.765341.9916760.953.3交通發(fā)生與吸引預(yù)測(cè)平衡預(yù)測(cè)完成后各小區(qū)的交通發(fā)生量之和與吸引量之和不相等，所以需要調(diào)整平衡。調(diào)整平衡的方法有總量控制法和調(diào)整系數(shù)法，這里采用調(diào)整系數(shù)法，保持出行的發(fā)生總量不變。在Transcad中的具體操作步驟及結(jié)果如下：點(diǎn)擊planning balance，做如下圖3-1所示的選擇，點(diǎn)擊OK，即可得到表3-3的結(jié)果。圖3-1

表3-3平衡后OD矩陣12345合計(jì)12412.3223133.8533029.8542842.7955342.14合計(jì)3294.303263.104496.282258.663448.616760.94第4章交通分布預(yù)測(cè)4.1現(xiàn)狀OD數(shù)據(jù)分析表3-1為現(xiàn)狀年的OD表在Transcad中做現(xiàn)狀年的期望線圖。在面層，點(diǎn)擊Tools—geographyanalysis—desieline，點(diǎn)OK，輸入文件名，保存，即可得到下圖4-1。IHVnW.RT叩-應(yīng)囹IHVnW.RT叩-應(yīng)囹so圖4-1現(xiàn)狀期望線圖Mapassic:1so圖4-1現(xiàn)狀期望線圖Mapassic:1[n±=334.52539Mciera(I:l.Jr170]2600 12601 200 300miianMatrlKDw同Un皿sanV/CRatio=D.aDttOto02500=DJ9QDtoa.D^OO=n.5OQDtaOT5OCi=0.7500t<i1.00001.flDODks12500=U25aoton.6000I.BDQntoI.TMOOtherV-ehirleFlows4.2交通分布預(yù)測(cè)在城市交通規(guī)劃中，交通分布的預(yù)測(cè)方法主要有兩種：增長(zhǎng)系數(shù)法（包括雙約束增長(zhǎng)系數(shù)法）與重力模型法。這里采用增長(zhǎng)系數(shù)法。增長(zhǎng)系數(shù)法最主要的優(yōu)勢(shì)是使用簡(jiǎn)單；不需要關(guān)于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的任何信息。然而，這意味著一個(gè)主要的局限：增長(zhǎng)系數(shù)法不能反映交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)變量如出行時(shí)間和成本的變化。此外，增長(zhǎng)系數(shù)法無(wú)論如何不能夠解釋出行行為。增長(zhǎng)系數(shù)法的預(yù)測(cè)模型為：

增長(zhǎng)系數(shù)法具體步驟為：點(diǎn)擊Planning—TripDistribution—GrowthFactorMethod,出來(lái)如圖4-2對(duì)話框，利用平衡后的交通發(fā)生和吸引量進(jìn)行交通分布。圖4-2輸入文件名，保存，即可得到未來(lái)的OD矩陣，如下圖4-1Matrix:!-OutputMatrix(Matroc1}23Sum174.37534299.5017.7699-36344.412704.341362.271553.65me.47125.0G4861.7931536.3440E-9S156.111511.811674.275485.514271.223.84I30I.39506.05163.46225I.95569G.E1685.171108.9260+.43518.143613.17Gum22S2.ee2517G84219.47375G.512780.291G55G.S2taEErynhd|p.ni-flp-底|□ 100MclsrstaEErynhd|p.ni-flp-底|□ 100Mclsrs圖4-3規(guī)劃年期望線圖5.1交通分配預(yù)測(cè)方法及原理交通流分配是交通需求四階段法的最后階段，也是重點(diǎn)和難點(diǎn)。交通分配模型用來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的交通流量。這些模型將OD對(duì)的交通流作為輸入矩陣。每一組起終點(diǎn)的流量加載到網(wǎng)絡(luò)上，根據(jù)能夠承載這些交通的可供選擇的路徑的旅行時(shí)間和阻抗。TransCAD提供了交通分配過(guò)程的一個(gè)全面補(bǔ)充來(lái)用于模型化城市交通。這些過(guò)程包括很多能夠用于模型化公共交通運(yùn)輸?shù)淖兞?，及城市間客流和貨流。其主要有非平衡分配模型和算法、平衡分配的模型和算法以及隨機(jī)均勻分配和動(dòng)態(tài)交通量分配。這里采用平衡分配方法中的用戶平衡分配法。5.2交通分配預(yù)測(cè)步驟在Transcad中進(jìn)行交通分配的步驟：①更新OD矩陣的行列編碼，以節(jié)點(diǎn)的ID來(lái)表示OD矩陣的行列編號(hào)。方法:matrix—indecs—AddIndex，做如下圖5-1、5-2所示選擇，點(diǎn)OK.圖5-1MatrccIndices-XMatrccIndices-X更新后的矩陣列表為圖5-1OMatrdc3-OutputMatrix(Matrix1}212325*191370.87783.38879.301087.261213.21503.46649.65376.43182.361130.231653.G3875.02483.6769.5152.251340.12218.48392.6891.S13G9.、%卜圖5-1更新后矩陣列表②在line層建網(wǎng)絡(luò)文件.net，點(diǎn)擊procedure—network—creat,如下圖5-3所示圖5-3點(diǎn)擊Planning—TrafficAssignment，選擇用戶平衡分配方法。如下圖5-4點(diǎn)擊Network，做如下圖5-5、5-6圖5-5圖5-6點(diǎn)擊0ptions,如下圖5-7交通分配的結(jié)果如下圖5-2和分配后的路網(wǎng)如圖5-8。\1lcnj:hDil^a-mk際山刈加同1曲】H由網(wǎng)|:皿山］IkE山皿對(duì)…蛔EEEIIIC1 用FhflkOS]OXMaffl.ra7152Z775.22<014NH371U?15.374.(01JM71130LT11<?[i.[0M3泌肌心EI000)BSZ22BJ.J2傾L：工■(J2帆|邪1(0w,泄G]■■.:[日(.too:3OW1K6IM5?7JMIJ5瑚15.3016311S3I6.(01H65I1403?315E.1W??4臨部0洲.弗們5J??51'''H4101?T20SnsHO?時(shí)E■■'r4頃6跚1]OWWIKIffll?)W.73瑚碩麗17KW65W05?6IfllEIII??7B1.15口湖IKED]illh4IE.1BU1[N41?r.ii2241un1岫ISfliGJKN7311.0JB可同□湖nsm血臂0冬即0121.3121312IHun恤H13013?UN8娜貿(mào)13加SI理DXWI顧皿923.4S122JE珈】MH30Jtr?HU1明H皿U2211蜀?5.S0]l12SmrU潮2K0JMMil撇摧凱01M?IL1DI6.lt]1(11HUHD&H1偵1m25醪席］1251H.S2DXW1響皿m(3艘.日HLOIan1爆同心HUI2D2ET1皿4?5［皿1B01M11120]5M.IImnO4Nu.m143(M2tnoiMffi1>GIM.?18O.ION19皿衛(wèi)心iinin?J0頌an1LM1卻LIOUHIfi140C?19O.ION3Jmio0XM1NKD]BM.?1MM<014NH.JBnau.a4.(01JM54IlW301a0XM1K2D]mx部<014N1曲1lf?ll.tf4.(01)M09［砌91123[i.[0Mra.50X1M1JS00]505711&<014N1U51U514.454.(0UMGG［頌15.11整[i.[0Mnwas20X1M1KED1西Q9.se<014N1淵1i?415.714.(01JMN［頗ItM21[i.[0M2M55J呻IMQ]■可瑚胃?13.331353133J6.(0WS14K5J2?2X9徹J1g0Wuram5N1I5N.10瑚WNIM10Mi<n6.(01H6R31401111D.NNI卷傾S30XWaremBJ4福阿40H?N2?.38gZ?3S6.(01M6?W4tn?7囊部U皿□湖2KSD]ffiJTSB?.ra1榴nanun13M焰13011!I2N如J11w.tz□湖2HDD]<1545岫3101nn2I?324Bun1岫H?31JI￡DEM期訓(xùn)<23.?423.%迎m,?2291明1(0im?]211032IK.T37III25岫DXWIzmiML邸珈】MilH.胃1曲心HUIW54代岫AllZEIH?皿1DXWi2HQ?]探S.90珈】Mila.n2LJ3HUi?tn21N召?*3.3K§INIu;土d.;tbUUJ).111UUHJUUJ...■一ninuirMaaw￡IO01M12)11.00狙03m229i洵4.101M?I21M賽整』甌7K1酒U期艦).111UUHJUUJ...■■-ninuir-XK2J]OXM1K1D]M2I40.209LH5miin1TJ417.71L(01?5CM3?2C5D.1M蘇?■110)02)：1500]5：I111(0■[OOO]■-10100--2C511JHlEJ93J.D3OXM監(jiān)皿MIS印6<014N22+1Z2.41I如4.(0UUG3［購(gòu)1UI391351.ZJSJ1h4N表5-2交通流的分配結(jié)果—「百

計(jì)算V/C,計(jì)算結(jié)果如下表5-3表5-3V/C計(jì)算結(jié)果AB通行能力ABFlowABV/CBA通行能力BAFlowBAV/C11406.83001406.830021406.53369.23860.2625171406.53981.46350.69779131406.541552.14491.103521406.542299.50341.63486541202.67001202.670051202.651610.61181.3392191202.652271.44811.88870361406.86001406.860071406.81001406.811255.73160.89260981406.482993.74762.1285391406.481966.5778